EmbriogeneseSomaticaBiot-PEDRO GUERRA

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EMBRIOGÊNESE 
SOMÁTICA, SUSPENSÕES 
CELULARES E 
SEMENTES SINTÉTICAS
Prof. Miguel Pedro Guerra
FIT/CCA/UFSC
mpguerra@cca.ufsc.br
Embriogênese animal X Embriogênese vegetal
•Eixo embrionário
•Reversibilidade da programação genética
•Especificação dos órgãos
•Reversibilidade parcial? (Dolly)
Seqüência de eventos da embriogênese em Arabidopsis. Laux e 
Jürgens (1997), The Plant Cell, 9.
EMBRIOGÊNESE
Raghavan, V. & Sharma, K.K.
As fanerógamas iniciam seu ciclo de vida a partir de 
uma célula simples, o ovo fertilizado ou zigoto;
A fase da ontogenia associada com a progressiva 
divisão é chamada de embriogênese; 
A embriogênese envolve crescimento, 
diferenciação, especialização e formação de tecidos;
Descoberta de que células somáticas e grãos de 
pólen podem demonstrar padrões embriogenéticos 
de desenvolvimento.
Embriogênese somática
Exemplo da teoria da TOTIPOTENCIALIDADE e da 
PLASTICIDADE do desenvolvimento vegetal.
Conceito:
É um processo pelo qual, células somáticas haplóides 
ou diplóides, se diferenciam em plantas completas 
seguindo estádios de desenvolvimento similares 
aqueles observados na embriogênese zigótica
A embriogênese somática é um processo análogo a 
embriogênese zigótica, onde uma célula isolada ou um 
pequeno grupo de células somáticas são os precursores 
dos embriões (Tautorus et al., 1991) 
2
EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA
A)NATURAL
1719 – Leewenhoek: poliembrionia em citros;
1878 – Strassburger: origem nucelar dos 
poliembriões;
Mais de 60 famílias de angiospermas, em 138 
gêneros e 239 espécies;
Rutaceae, Cactaceae, Liliaceae, Mirtaceae, 
Orchidaceae, Rosaceae, Solanaceae;
Regra: Estruturas intra-ovulares.
Mais de 50 famílias; 100 gêneros; 150 
espécies. 
EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA
B) ES IN VITRO
1902 – Haberlandt;
1958 – Reinert; Steward, Mapes, Mears: ES em 
D.carota
Horizontal: Processo morfogenético dependente da excisão, dediferenciação, indução e rediferenciação.
Vertical: Processo morfogenético no qual as células já se encontram pré determinadas. Quando estas células 
são transplantadas e cultivadas em ambiente favorável, elas se multiplicam e se desenvolvem de acordo com 
a ontogênese embrionária (Adaptado de Durzan, 1989) 
GANHO EXPLANTE COMPETÊNCIA
CELULAR
DETERMINAÇÃO DESENVOLVIMENTO
EMBRIÕES
ADVENTICIOS/
PLANTAS
(Excisão) 
Correlação celular 
rompida
Dediferenciação Indução Rediferenciação
TRANSPLANTE
GANHO (doador)
Células determinadas
pré-embriogênicas
Liberação de 
Inibidores naturais
Clivagem
RECONSTITUIÇÃO POR 
POLIEMBRIOGENESE
Correlações 
restabelecidas
Célula embriogênica 
com determinação 
induzida
ESTÍMULO
EXTERNO
Ca 2+ LIGADO
Ca 2+ LIVRE
ATP ADP
RECEPTOR
SOLÚVEL
P
AUXINA
PP
P
NÚCLEO CITOPLASMA
RNA- POL- II
DIVISÃO
Mecanismo de ação proposto para a divisão 
celular induzida pela auxina
Cascata de transdução de sinais ativados por 2,4-D e seus efeitos na reprogramação da 
expressão genética e indução da divisão celular
telofase
anafa
se
me
taf
ase
pr
of
as
e
G1
Período de 
crescimento 
celular antes de 
que o DNA se 
replique
S 
Período em 
que o DNA se 
replica
G2
Período posterior a 
replicação do DNA; 
célula se prepara 
para divisão
Interfase
Crescimento e 
diferenciação da célula
Diferenciação
Reinicia a interfase
Fi
na
liz
a 
a i
nt
er
fa
se
Cé
lu
la
 p
ol
ip
ló
id
e
Cé
l u
la
 d
ip
ló
id
e
Diagrama do ciclo celularCks
Aux.
3
In: NEUMANN, 2000
In: PERES, L. (2002)
Amido
Cristais de oxalato de cálcio
Amido
Cristais de oxalato de cálcio
Alterações de parede 
e membrana Primeiras divisões
0 3 5 15 20
Aquisição da
Competência
Determinação Desenvolvimento
Representação esquemática da seqüência de mudanças histológicas e 
citológicas ocorridas durante o curso da embriogênese somática direta a 
partir de folhas de camélia. ( ) aumento; ( ) decréscimo (Pedroso e Pais, 
1999).
Diferentes padrões de origem:
DIRETO: Proliferação celular anterior à formação do embrião é
nula ou mínima.
INDIRETO: Requer um período para a proliferação de células 
indeterminadas antes da formação do embrião somático.
Histórico:
Steward et al (1958) e Reinert (1958) em cenoura
Merkle (1995) cita Levine (1947) em cenoura com ANA
Atualmente trabalho de Waris (1957) com Oeanthe avuatica
como sendo a primeira publicação científica relatando esse 
processo.
Conceitos & Histórico
Células do 
floema 
secundário
Embrióides
Planta 
adulta
TEORIAS DA EMBRIOGÊNESE 
SOMÁTICA
1) CHRISTANSON: Células competentes são receptivas a 
estímulos - Indução Permissiva – Sítios receptores.
2) OSBORNE (1984): “ TARGET CELLS” -
Reconhecem sinais específicos – Sítios receptores 
ativados por sinais (2,4-D)
Sistemas celulares “TARGET” Abcisão foliar
Embriogênese somática
TRAN THAN VAN: Complementariedade celular
Transmissão intercelular do estímulo
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EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA
DIRETA INDIRETA
PEDC (Célula simples)
(Determinação durante o 
ciclo celular embriogênico)
IEDC (“Clusters”)
(Células reentram 
em ciclo mitótico)
Permissivo
Inibitório Determinativo
REG. CRESC.
EXPLANTE
Tulecke (1987) – Competência embriogenética
EXPLANTE
REG. CRESC.
MEIO (N?)
REG. CRESC.
DETERMINATIVO
TIPOS DE ES
1.DIRETA – Células pré-determinadas antes da 
excisão
Explantes embrionários
• Nucela, óvulos, ovários, embriões, inflorescências 
(tecidos florais)......
Explantes juvenis
• Tecidos e órgãos de plântulas
Determinação para ES direta pode ocorrer após 
exposição em auxinas fortes.
• Expressão e progressão: ausência de auxinas 
fortes.
ES DIRETA É MENOS COMUM
As condições para sua obtenção são mais críticas 
do que aquelas necessárias para produzir calos 
embriogênicos;
Busca-se a produção de grandes quantidades de 
ES, para os quais calos embriogênicos e suspensões 
celulares são mais adequados.
2. INDIRETA - IEDC
TIPOS DE ES
Clusters celulares, células múltiplas.
Desdiferenciação – Rediferenciação.
Explantes juvenis, maduros. 
Calos embriogênicos.
Auxinas fortes.
2.Calos embriogenéticos (CMES) são transferidos 
para meios para promover a progressão.
i2,4-D substituído por ANA, IAA ou 
citocininas, ou meios isentos de fitorreguladores.
SISTEMAS EMBRIOGENÉTICOS
a) Dois estágios:
1.Indução de calos embriogenéticos;
i2,4-D – mais empregado.
b) Três estágios:
1.Estímulo inicial para a indução de calos em 
meio com auxinas;
2.Calos sem sinal aparente de ES são sub-cultivados 
para meios com menores concentrações de auxinas;
3.Calos embriogênicos ou com ES incipiente são 
sub-cultivados para meios que permitam a 
progressão, maturação e conversão.
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ESTÁGIOS
1. Iniciação (Indução)
2. Proliferação (multiplicação)
3. Maturação
4. Conversão
Embriogênese Somática
Criopreservação
Fitorreguladores
Escuro
Ciclo 
Repetitivo
A
Fonte de explante
PLANTA
MATRIZ
Indução
Clivagem/
Gemação
Cultura
Embriogênica
Suspensões/
Plaqueamento
Fonte de 
C e N
CONVERSÃO
Regeneração
de Plântulas
Estabelecimento
ex vitro
Pré-Germinação
Sementes
Sintéticas
Ciclo de
Maturação
B
2,4-D
Maturação dos
Embriões
Somáticos
-ABA
-Fonte de C
-Agentes osmóticos
Inibição da
Clivagem/
Gemação
Embriogênese Somática
Fonte de explante
PLANTA
MATRIZ
Indução
Suspensões/
Plaqueamento
Ciclo 
Repetitivo
A
Fonte de C e N
Fitorreguladores
_________________CAPÍTULO I– INTRODUÇÃO__________________________________________
Pode ser dividida em duas fases:
Indução de células competentes
Desenvolvimento de embriões somáticos
Fatores que afetam:
Genótipo do material
Origem do explante
Composição do meio de cultura
auxina: 2,4-D
Nitrogênio: 
Orgânico (aminoácidos) 
inorgânico: Relação N03/NH4
Aquisição da Competência Embriogenética
Parâmetros Bioquímicos
Fontes de 
carbono
Adaptado de Taiz e Zeiger (1998)
ABA Biossíntese de 
hormônios
Poliaminas
Balanço NO3-/NH4+ do meio de cultura
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Fonte de carbono Nº de dados 
Média de 
Indução (% )1
Sacarose 3% 720 56.6 a 
Maltose 3% 720 35.4 b 
Média 46.0 
C.V. (%)2 33.4 
Efeito da fonte de carbono na taxa de induçãode culturas 
embriogênicas de A. angustifolia.
Fitorreguladores (µM) 
Número de 
Explantes 
Média de 
Indução (% )1 
- 480 30,02b 
2,4-D (5) + BAP (2) e Kin (2) 960 48,64a 
Média 39,33 
C.V. (%)2 18,90 
Taxa média de indução de culturas embriogênicas em A. angustifolia
em resposta a diferentes tipos e concentrações de fitorreguladores.
Steiner, N & Guerra, MP (2005)
Aquisição da Competência 
Embriogenética
Adaptado de Guerra et. al, 1999
NEUMANN, 2000
Taxa de indução das culturas embriogênicas de Araucaria 
angustifolia a partir de embriões zigóticos em diferentes 
estágios de desenvolvimento. 
Estágio de 
desenvolvimento 
Nº de dados 
Média de 
Indução (% )1
Pró-embrião 180 13.3 c 
Globular 360 31.3 b 
Torpedo 540 52.8 a 
Pré-cotiledonar 360 66.7 a 
Média 41.09 
C.V. (%)2 32.9 
1- Médias seguidas pela mesma letra não diferem significativamente entre si 
de acordo com o teste de SNK (p<0,05) 2 – Dados transformados para log
(x+2).
Steiner, N & Guerra, MP (2005)
Fertilização e poliembriogênese em coníferas 
7
Indução da embriogênese somática em Pinus taeda. A. Extrusão de massa celular suspensor-embrionária através da base 
micrópila (seta). B. Proliferação da cultura embriogênica com aspecto friável, clara e translúcida (seta). C. Indução e 
proliferação diretamente sobre o explante formando uma cultura embriogênica friável e translúcida. D. Megagametófito em 
estágio inicial de desenvolvimento (seta) (SILVEIRA, 2001). ES em palmiteiro (Guerra, MP & Handro, W. 1998)
ES em palmiteiro (Guerra, MP & Handro, W. 1998)
Aquisição da Competência 
Embriogenética
Adaptado de Guerra et. al, 1999
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Aquisição da Competência 
Embriogenética
Adaptado de Guerra et. al, 1999 Adaptado de Guerra et. al, 1999
pE4cells
9
10
Repetitive embryogenesis
(budding) Embriogênese Somática
Ausência 
Fitorreguladores
Fonte de carbono
Fonte de carbono
Fitorreguladores
Embrião zigótico
Ciclo 
Repetitivo
A
PLANTA
MATRIZ
Indução
Suspensões/
Plaqueamento
Curva de crescimento celular típica, na qual se relaciona o 
número de células nas diferentes fases (lag, exponencial, linear, 
de desaceleração e estacionária) com o tempo de cultivo.
Suspensões celulares
Embriogênese Somática
Ausência 
Fitorreguladores
Fonte de carbono
Ciclo de
Maturação
BB
Pró-embriões aptos para 
entrar no ciclo B
Morfologia celular
Indução e Multiplicação 
celular
Ciclo 
Repetitivo
A
Embrião zigótico
PLANTA
MATRIZ
Indução
Suspensões/
Plaqueamento
Fonte de carbono
Fitorreguladores
Embriogênese Somática
Conversão em plantas
PLANTA
MATRIZ
Ciclo 
Repetitivo
A
Pró-embriões
Ciclo de
Maturação
B
Maturação dos
Embriões
Somáticos
Inibição da
Clivagem/
Gemação
2,4-D
Agentes
Osmóticos
ABA
Fontes de
carbono
Pré-maturação
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Papel da auxina exógena durante a histodiferenciação na ES.
Embriogênese Somática
Ciclo de 
maturação
B
Inibição de 
clivagem e 
gemação
Sementes
sintéticas
Maturação de
embriões
Conversão
Regeneração de
plantas
Embriogênese 
repetitiva
Cultura
Ciclo
repetitivo
A
Clivagem
gemação
Explante
Indução
FONTE
Embriogênica
Cultura
Embriogênese 
Embriogênese Somática
Criopreservação
Fitorreguladores
Escuro
Ciclo 
Repetitivo
A
Embrião zigótico
PLANTA
MATRIZ
Indução
Clivagem/
Gemação
Cultura
Embriogênica
Suspensões/
Plaqueamento
Fontes de 
carbono
CONVERSÃO
Regeneração
de Plântulas
Estabelecimento
ex vitro
Pré-Germinação
Sementes
Sintéticas
Ciclo de
Maturação
B
2,4-D
Maturação dos
Embriões
Somáticos
-Pré-maturação
-ABA
-Fontes de carbono
-Agentes osmóticos
Inibição da
Clivagem/
Gemação
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13
14
Figura 2. Processo de dois ciclos para a indução e modulação da embriogênese somática de A.angustifolia. A) Estabelece condições 
para a obtenção de ciclos repetitivos de divisão celular em meio de cultura BM suplementado ou não com 2,4- D (5 µM), BAP e Kin (2 
µM cada); B) Estabelece condições para a progressão e maturação dos embriões somáticos em meio de cultura BM suplementado 
com PEG (7%), Maltose (9%) e ABA (150µM). Adaptado de Durzan (1988) e Guerra et al., (1999). 
Regeneração
de Plântulas
Estabelecimento
ex vitro
Sementes
Sintéticas
Ciclo de
Maturação
- ABA (150µM)
- Maltose (9%)
- PEG (7%)
- Carvão ativado (0,15%)
B
2,4-D,BAP, Kin
Luz
Sacarose 
(3%)
Germinação
Maturação dos
Embriões
Somáticos
Inibição da
Clivagem
Criopreservação
2,4-D (5 µM)
BAP e Kin (2 µM)
Maltose ou 
sacarose(3%)
Escuro
Ciclo 
Repetitivo
A
PLANTA
MATRIZ
Clivagem
Embrião 
zigótico
Indução
2,4-D (2 µM)
BAP e Kin (0,5 µM)
Maltose ou sacarose(3%)
Escuro
Cultura
Embriogênica
Suspensões/
Plaqueamento
ES em palmiteiro (E. edulis)
a,b,c) Embriogênese 
em base de bainha 
foliar de bananeira 
(Cv. Grand Naine)
d,e,f) Embriogênese 
em raíz de bananeira
(Cv. Grand Naine)
g,h,i) Embriogênese 
em ápice floral 
masculino de 
bananeira (Cv. Grand
Naine)
j,k,l) Embriogênese 
em rizoma de 
bananeira (Cv. Grand
Naine)
m) Estágios 
embrionários de 
desenvolvimento
n,o,p,q,r,s) Conversão à 
plântulas de bananeira 
(Cv. Grand Naine)
A
b
c
a
d e
f g h
g
c
t
ES em Lilium spp (Alves et al., 2003).
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hg
e f
c d
a b Figura 2. Efeito dos diferentes 
tratamentos de maturação nas 
culturas embriogênicas de A. 
angustifolia. a) cultura 
embriogênica em meio de cultura 
com sacarose (9%) e ABA (150µM) 
com aspecto granular e embriões 
somáticos com a superfície rugosa; 
b) cultura embriogênica em meio de 
cultura com maltose (9%) e ABA 
(150µM); c,d) embriões somáticos 
globulares na superfície da cultura 
embriogênica; e,f) embriões 
somáticos globulares, torpedo e 
cotiledonares na superfície da 
cultura embriogênica; g) embrião 
somático cotiledonar; h) embrião 
somático cotilédones clorofilados 
em meio de cultura BM (Gupta & 
Pullman, 1991) suplementado com 
carvão ativado 1,5 g.L-1. (Bars
=1mm).
Curva de crescimento celular 
SUSPENSÕES CELULARES
SISTEMAS DE CULTIVO
A) Cultivo fechado: Até fase estacionária, frações para subcultivo. 
- Micropropagação
B) Cultivo contíuo fechado: Meio de cultura fresco é adicionado, 
células permanecem.
- Metabólitos secundários extracelulares
C) Cultivo contínuo aberto: Adição de meio, saída de meio e células.
- Metabólitos intracelulares
MÉTODOS PARA MEDIR O CRESCIMENTO
1. Número de células
-Dispersão dos agregados, contagem em microscópio
2. Volume celular
-Centrífuga por 3 min a 200g (PCV)
-Sedimentação celular
3. Peso Fresco
4. Peso Seco
- 60oC por 12 h
5. Índice Mitótico (IM)
-Fixação em FAA (2ml fixador/5 ml suspensão), 30 min a 3 
horas;
-Coloração: Carbolfucsina, carmim acético, feuelgen;
-Leitura em microscópio: 1.000 células
IM = células em mitose x 100
total de células
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CRIOCONSERVAÇÃO DE SUSPENSÕES CELULARES
1. Concentrar a suspensão 3 a 4 vezes;
2. Agregar gradualmente um volume igual de solução crioprotetora;
-DMSO: 5 a 10%
-Glicerol, Prolina, Glicose (1 a 2 M)
-Sacarose e Manitol
3. Dispensar em ampolas de polietileno de 2 ml;
4. Congelar até - 40oC ou - 70oC a uma velocidade de congelamento de 1-
2 oC/min;
5. Transferir para N líquido a – 1960C; 
6. Descongelamento da ampola em água a 370C;
7. Viabilidade depende:
-Tipo de célula e estado fisiológico, tipo do crioprotetor, 
velocidade de congelamento, temperatura final de congelamento, 
temperatura de armazenamento, processo de descongelamento.
APLICAÇÕES DAS SUSPENSÕES CELULARES
1. Estudos sobre o ciclo celular
a. Tempo e distribuição das diferentes fases
b. Sincronia ou assincronia
2. Índices de atividade celular e pontos de controle do ciclo celular
3. Fitohormonios e regulação do ciclo celular
- Auxinas: transição entre as fases G1 e S;
- Citocininas: transição entre as fases G2 e M
4. Estudos fisiológicos e bioquímicos
4.1. Absorção de nutrientes
4.2. Eventos metabólicos em suspensões celulares
- Vinca rosea
- Taxus brevifolia
5. Indução e isolamento de mutantes
- Toxinas de agentes fitopatogênicos
- Altas concentrações de sais
- Estresses bióticos e abióticos
6. Embriogênese SomáticaBIORREATORES
Os biorreatores foram incialmente utilizados para a 
micropropagação nos EUA, Japão, Taiwan, Coreia, Cuba, 
Costa Rica, Holanda, Espanha, Belgica e França (Ziv, 
2000);
Propagação de plantas ornamentais, bulbosas, abacaxi, 
batata, café, cana de açúcar, florestais, ...;
Redução no custo por propágulo de 
U$ 0,17 para U$ 0,06-0,07 (Ziv, 2000);
Um dos maiores problemas da propagação em larga escala
via esta tecnologia é a contaminação;
Four kinds of bioreactor which might be used for micropropagation
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Agitação 
mecânica
Aerador- girador
Tambor giratório
Filtro giratório
Propulsão de ar 
(borbulhamento)
Aeração simples
Coluna de bolhas
Levantamento de ar
Sem agitação
Fase gasosa
Membrana porosa
Sobre aeração
Emissão de luz
BIORREATORES
Honda et al., 2001
Ciclo
repetitivo
A
Ciclo de 
maturação
B
Inibição de 
clivagem e 
gemação
Embriogênese 
repetitiva
Clivagem
gemação
Explante
Indução Cultura
Embriogênica
Sementes
sintéticas
Maturação de
embriões
Conversão
Regeneração de
plantas
ABA (?)
PEG (?)
Maltose2,4-D
Gln (?)
Citocinina
Luz
CA
GA3
CKs
FONTE
Escuro
2,4-D
Fonte de Carbono
Nitrogênio - Gln
TECNOLOGIA DE SEMENTES 
SINTÉTICAS
Emprego de embriões somáticos como 
sementes verdadeiras, combinado a 
eficiência e baixo custo do “sistema 
semente” com a produção clonal massal em 
CT.
SEMENTES SINTÉTICAS – UNIDADES ENCAPSULÁVEIS
Grandes volumes em pequeno espaço;
Fixação e ganho genético - criopreservação;
Semeadura direta a campo;
Sementes recalcitrantes;
Adição de nutrientes, microorganismos, pesticidas, 
reguladores de crescimento; carvão ativo; ...
TÉCNICAS EMPREGADAS
1. DESSECAÇÃO EM RESINA SOLÚVEL
Polietileno óxido (Kitto e Janick, 1985)
2. DESSECAÇÃO E REHIDRATAÇÃO (Gray
et al., 1980)
Quiescência induzida (75% - 13%);
Germinação após 21 dias;
Soja, Videira, gramíneas.
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3. ENCAPSULAMENTO ES 
HIDRATADOS/DESIDRATADOS EM GEL
Alginato de sódio (Redenbaugh et al., 1986, 
Calgene) Baixo custo, facilidade de uso, 
propriedades geleificantes, ausência de 
toxicicidade.
Reconstituição de endosperma sintético;
Adição de microorganismos benéficos, pesticidas, 
reg. crescimento;
Alfafa, aipo, brassicas, algodão, alface, milho;
Trocas gasosas (?).
4. GEL PROTETOR FLUIDO (Fluid drilling)
Currah et al. (1974) EZ; Drew (1979) ES –
Cenoura;
Acrilamida – amido – potássio;
Argila de magnésio-silicato;
Sementes (ES) pequenas/pré germinadas.
SEMENTES SINTÉTICAS – UNIDADES ENCAPSULÁVEIS
Semente sintética é análoga à semente verdadeira ou 
botânica, e consistem de um embrião somático envolto por 
uma ou mais camadas de compostos artificiais, formando 
uma cápsula;
Unidade encapsulável é qualquer propágulo capaz de ser 
convertido em plântulas normais, com tamanho de até 8 mm, 
livre de tecido do explante materno; vigorosa habilidade de 
conversão em condições ambientais normais, tolerância ao 
estresse (Sakamoto et al., 1995); 
SEMENTES SINTÉTICAS – UNIDADES ENCAPSULÁVEIS
A cápsula serve de proteção ao explante, contra danos 
mecânicos durante a armazenagem, transporte e semeadura 
(Gray & Purohit, 1991; Onishi et al., 1994); além de funcionar 
como um endosperma sintético contendo nutrientes, ...; 
O alginato de sódio apresenta boas características para o 
encapsulamento por causa de suas propriedades 
geleificantes, do baixo custo, da facilidade de uso e da 
ausência de toxicidade (Guerra et al., 1998);
Seleção do explante
SEMENTES SINTÉTICAS – UNIDADES ENCAPSULÁVEIS
Indiviualização
Solução de Alginato de 
Sódio (2%) + Componentes
10
00
Captura com 
micropipeta
10
00
Complexação em 
(CaCl2) (50 mM) 
por 15 minutos
H2O
Descomplexação em KNO3
(100 mM) por 30 minutos
Germinação em bandejas com substrato 
FITOTRON – CASA DE VEGETAÇÃO
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(ONISHI et al., 1994) (ONISHI et al., 1994)
(ONISHI et al., 1994) (ONISHI et al., 1994)
20
(ONISHI et al., 1994)
a b
c d
a) ES em estádio torpedo de Feijoa sellowiana b) unidades 
encapsuladas c) semente sintética germinando d) conversão a 
plântula de F. sellowiana.
MICROPROPAGAÇÃO MASSAL 
MICROBROTOS-UNIDADES 
ENCAPSULÁVEIS -
BROMÉLIAS
Introdução in vitro
Indução das 
culturas
PBZ
Multiplicação 
ANA BAP PBZ
Indução AIB
Individualização
Encapsulamento 
Alginato de sódio 
+ MS/2
Rompimento da cápsula e crescimento – Fitotron – Casa de vegetação 
82% de 
sobrevivência
Wittrockia superba
Plantas matrizes
Estabelecimento 
em vasos
21
TECNOLOGIAS ASSOCIADAS A PROPAGAÇÃO MASSAL
BIORREATORES
SEMENTES SINTÉTICAS / UNIDADES ENCAPSULÁVEIS
MS básico MS básico
MS + AG3 (10µM)
Desenvolvimento
Indução 
Culturas embriogênicas
Proliferação Conversão
Alongamento
MS Básico
Aclimatização
em Substrato
150 dias 65 dias
140 dias
60 dias
120 dias
Embriogênese somática em Vriesea reitzii
BIORREATORES 
PLANTAS MATRIZES ESTABELECIMENTO IN VITRO
SEMENTE GEMA
MULTIPLICAÇÃO
CRESCIMENTO
ENRAIZAMENTO
ACLIMATIZAÇÃO
Airlift bioreactor
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Doble RITA
Imersão temporária
CIRAD
Principais vantagens dos biorreatores de imersão temporária
•Redução nos custos de laboratório 
através de manipulação simplificada de 
plantas e meio de cultura;
•Melhoramento da nutrição: o meio entra 
em contato direto com os explantes 
durante a imersão;
•Diminuição da asfixia e hiperidricidade;
•Completa renovação da atmosfera; 
•Divisão de tecidos ocorre durante a 
agitação;
•Diminuição da variação somaclonal 
(Feuser, 2000). 
Fonte: CIRAD
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Biorreator de imersão temporária (LFDGV/ CCA/UFSC).
MOTOCROMPRESSOR
TEMPORIZADOR
1
1
2
3
4
A B
1
5
6
1
2
3
6
4
5
MANGUEIRAS DE SILICONE
VÁLVULAS SOLENÓIDES
FILTROS DE AR 0,2 micras
ROLHAS DE SILICONE
TUBOS DE VIDRO
RESERVATÓRIO DE MEIO 
DE CULTURA
7 RECIPIENTE DE CULTIVO
7
Biorreator de imersão temporária (LFDGV/ CCA/UFSC).
Integração de embriogênese somática em um programa conservação
e ou melhoramento genético.
Populações Naturais (Remanescentes)
Parentais 
SelecionadosPolinização controlada
Indução da embriogênese somática
e proliferação das culturas embriogênicas
Maturação germinação dos 
embriões somáticos
Conversão em plantas
Seleção das melhores
culturas embriogênicas 
testadas
Multiplicação das culturas 
embriogênicas 
selecionadas
Maturação dos embriões 
somáticos
Germinação do embrião 
somático
Estabelecimento do 
reflorestamento clonal
Criopreservação
Teste de progênie
Aplicações da Embriogênese 
Somática
Alto rendimento biológico (embriões somáticos)
Alto grau de automatização
Sincronismo, uniformidade e pureza genética;
Programas de melhoramento genético; 
Fixação do ganho genético
Conservação da espécie
Modelo biológico para estudos fisiológicos e bioquímicos 
durante o metabolismo celular e morfogênese vegetal
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Embriogênese somática
• Alto rendimento biológico (embriões somáticos)
• Alto grau de automatização
• Sincronismo, uniformidade e pureza genética;
• Programas de melhoramento genético florestal;
• Modelo biológico metabolismo celular e morfogênese 
vegetal
Micropropagação comercial: rápida proliferação, produção 
em grande escala na fase de multiplicação (Ziv, 2000);
A mecanização e automação: ferramentas chaves;
Os biorreatores: promotores da micropropagação;
Sementes sintéticas – unidades encapsuláveis: aplicação 
em protocolos de micropropagação comercial;